1 Abstract— The implementation of a hierarchical controller for the trajectory tracking control of a wheeled mobile robot (WMR) is presented in this work. The experimental development of such a controller is performed with the low-cost embedded hardware Jetson TK1 from NVIDIA. In the programming of the controller, free license software with short learning curve is used. To validate the performance of the embedded hardware, a comparison between the results obtained from the WMR in closed-loop is presented when using: a) the embedded hardware Jetson TK1 and b) the fast prototyping DS1104 board from dSPACE. The experimental results show that the Jetson TK1 board could be suitable for the control of autonomous mechatronic systems. Keywords— Embedded hardware, Jetson TK1, DS1104, Trajectory tracking, Wheeled mobile robot, Hierarchical controller. I. INTRODUCCIÓN OS recursos de hardware embebido han jugado un papel importante en el desarrollo tecnológico de diferentes áreas del quehacer humano. En la actualidad, tales recursos se han utilizado para brindar una mayor autonomía en robots aéreos [1]-[4], acuáticos [5]-[7] y terrestres [8]-[12]. Esto se ha logrado en conjunto con la implementación de controles para resolver las tareas de regulación [1], seguimiento de rutas [13], navegación [14], evasión de obstáculos [15] y seguimiento de trayectoria [16], entre otras. Siendo la tarea de seguimiento de trayectoria para robots terrestres una de las más estudiadas en la literatura. Así, este trabajo está enfocado en la implementación de un control de seguimiento vía recursos de hardware embebido en robots terrestres; específicamente robots móviles de ruedas (RMRs). Algunos de los trabajos más sobresalientes sobre esta temática son presentados a continuación. Viet-Tuan et al. [17] propusieron un controlador diferencial por modos deslizantes. La implementación experimental se realizó a través de un sistema conformado por siete microcontroladores: un maestro y seis esclavos. Por su parte, Duy y Myung-Eui [18] diseñaron un control en el que se proponen las velocidades lineal y angular del RMR. Su implementación experimental se realizó utilizando un 1 C. M. Sánchez, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Lerma, Estado de México, México/ Área de Mecatrónica, CIDETEC, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México, México, celso- marquez@hotmail.com R. S. Ortigoza, Área de Mecatrónica, CIDETEC, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México, México, rsilvao@ipn.mx J. R. G. Sánchez, Área de Mecatrónica, CIDETEC, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México, México, jrgs_ipn@hotmail.com V. M. H. Guzmán, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro, Qro., México, vmhg@uaq.mx microcontrolador ARM Cortex-M3 con un sistema operativo en tiempo real (RTOS). Mientras que Hongjun y Byung-Koo [19], estudiaron el problema de generación de trayectorias con mínima energía para un robot omnidireccional. La implementación del algoritmo se llevó a cabo con una tarjeta EZ-X5 de Falinux y el sistema operativo (SO) Ubuntu Server. Hedjar y Bounkhel [20] propusieron un algoritmo para resolver el problema de generación de trayectorias en múltiples RMRs. En la realización experimental de mencionado algoritmo, se utilizó un procesador Intel Xscale PXA-270 bajo un SO Linux. Por otro lado, Chih-Lyang y Chin-Yuan [21] presentaron un esquema de control descentralizado basado, a su vez, en tres controles difusos de estructura variable para resolver las tareas de seguimiento de trayectoria y evasión de obstáculos. El control fue implementado en un RMR a través de una PC y un DSP comunicados inalámbricamente. Chih-Yang et al. [22] reportaron un control cinemático basado en programación evolutiva y en un control dinámico adaptable difuso por modos deslizantes. En la implementación experimental de la estrategia de control se utilizó una PC y un DSP montado en el robot. Asimismo, Chih-Yang et al. [23] propusieron un control dinámico adaptable basado en modos deslizantes. En la realización experimental se utilizó una PC, mediante la cual se enviaron los comandos del control a un DSP montado en el RMR. Mientras tanto, Hsiang-Chen et al. [24] diseñaron un control de seguimiento basado en un esquema adaptable no lineal, cuya implementación se llevó a cabo a través de un dsPIC. Por su parte, Hsu-Chih et al. [25] presentaron un controlador de movimiento adaptivo para las tareas de seguimiento de trayectoria y estabilización para un robot móvil omnidireccional. El controlador se implementó en una FPGA Altera Stratix la cual incorpora un RTOS. En [26], Hsu-Chih propuso un controlador inteligente, basado en un algoritmo de sistema inmunológico artificial, para resolver la tarea de seguimiento y estabilización en robots omnidireccionales. El controlador fue implementado mediante una FPGA Altera y un RTOS. Otro trabajo, en la solución de la tarea de seguimiento de trayectoria, fue introducido por Oryschuk et al. [27], donde realizaron tanto el diseño de un control lineal así como su implementación experimental en un RMR utilizando una tarjeta WEECS de Quanser. M. A. Cruz, Área de Mecatrónica, CIDETEC, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México, México, mayra.antonio.cruz@gmail.com M. M. Aranda, SEPI, UPIICSA, Instituto Politécnico Nacional, Ciudad de México, México, mmarcelino@ipn.mx G. S. Ortigoza, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Pue., México, gsilva@fcfm.buap.mx Corresponding author: Ramón Silva Ortigoza L An Embedded Hardware for Implementation of a Tracking Control in WMRs C. M. Sánchez, R. S. Ortigoza, J. R. G. Sánchez, V. M. H. Guzmán, M. A. Cruz, M. M. Aranda and G. S. Ortigoza IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 16, NO. 7, JULY 2018 1835